蛋白质组学可以反映多种疾病状态,因此它在生物医学领域受到了广泛的关注。蛋白质生物标志物的发现和鉴定可用于疾病精准检测,有望实现疾病的早期诊断和干预,提高生存率。得益于其高灵敏度且能同时检测多种物质,质谱法目前已经成为蛋白质组学研究的重要策略。然而,由于生物样品的高度复杂性和宽的浓度动态范围,其中低丰度多肽的信号很容易被干扰抑制而难以在质谱中进行有效检测。在检测之前对低丰度多肽进行预富集是有效的解决办法之一,因此本论文设计并合成了两种可用于低丰度多肽富集的纳米材料,并使用基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（MALDI-TOFMS）研究了它们的富集性能。论文主要包括以下三部分:论文第一部分主要对低丰度多肽和功能多肽（糖肽和磷酸肽）的富集方法进行了回顾和总结。首先介绍了蛋白质组学的研究意义和当前存在的主要挑战;进而针对低丰度多肽和目标功能多肽不同的结构性质,总结了已经报道的富集方法和典型富集材料;最后介绍了论文的立题依据和研究内容。论文第二部分开发了一种新型的用于低丰度多肽富集的功能材料。首先通过固相多肽合成策略,获得氨基和羧基终端的第三代树枝状聚合物,并对其中心点进行烯基修饰;然后合成表面巯基修饰的介孔硅材料SBA-15,通过巯基-烯点击反应形成树枝状分子修饰的介孔硅纳米复合材料（命名为SBA-15/G3-NH2和SBA-15/G3-COOH）。系列表征数据证明该复合材料结合了树枝状聚合物和介孔SBA-15的优点,显示出了良好的疏水性和尺寸排阻作用,可以对低丰度多肽实现增强的富集能力。进一步使用标准蛋白酶解液和实际血清生物样品评估了两种复合材料的富集性能,均展现出了良好的针对低丰度多肽的富集能力。该工作首次探索了基于树枝状分子的复合材料在低丰度多肽富集中的应用前景,为设计新型富集材料提供了新思路。论文第三部分研究了一种可同时富集糖肽和磷酸肽的无定形铁基金属有机框架材料（MOFs）。首先合成具有较高结晶度的MIL-88B（cMIL-88B）,并以此为载体,利用二甲基咪唑溶液刻蚀cMIL-88B以形成无定形的MIL-88B（aMIL-88B）。所得的aMIL-88B中的铁离子可通过螯合作用实现对磷酸肽的有效富集;同时无定型化策略可以使材料表面具有更多的羟基官能团,增强其亲水性,利于糖肽的富集吸附;并且无定形化还可增加材料的比表面积,提高对功能多肽的吸附性能。研究测试了该无定形aMIL-88B对糖肽和磷酸肽的富集能力,数据表明,aMIL-88B相对于cMIL-88B具有较好的富集能力。该研究探索了无定型策略和多肽富集性能之间的构效关系,为开发新型MOF材料用于功能多肽富集提供了新的策略。